基于數字位移傳感器的位移測量系統
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當原邊供給一振蕩電壓時，由于電磁感應，兩付邊就分別產生感應電壓V1和V2。若鐵芯正處線圈的中心位置時，兩付邊對原邊的互感量正好相等，同時兩付邊的交流電壓分別經檢測電路檢波后，把所得兩直流電壓取其差值，則輸出差動直流電壓V為零。當鐵芯往上位移時，上邊的付邊與原邊的互感量增大，而下邊的減小，即出現V1>V2，則差動直流輸出電壓V>O，反之亦然。LVDT兩付邊的感應電壓V1，V2和差動直流輸出電壓V與鐵芯在線圈中的位置的定性關系見圖3，可見差動直流電壓V與鐵芯位移的大小在某一范圍內是呈線性關系的。測量時把LVDT殼體夾固在參照物上，把和鐵芯連接的測桿緊固在被測點上，當被測對象位移時就帶動鐵芯相對于線圈移動，從而線性地改變LVDT的輸出電壓。這樣通過電測儀器測量LVDT輸出電壓的大小，即可測量出被測對象的位移量。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195450.htm
2 數據采集接口硬件和軟件的實現
系統中的運動控制器是由云臺光電實驗室自主研制的，它與上位機之間通過RS 232或RS 485串行接口進行通信，串口信號格式為：COMl口、波特率4 800 b／s、無奇偶校驗、8位數據位、1位停止位。位移反饋環節中的數字位移傳感器只提供標準并行接口與外圍設備連接，其A／D卡占用引腳2～9作為輸入端口，引腳10～13作為輸出端口，其端口輸入輸出電平均為TTL電平。以AT89C51單片機為核心的SPP轉RS 232接口電路通過寫輸入端口向A／D送入操作狀態，讀輸出端口得到A／D轉換的數據及其他信息。A／D轉換結果為14位二進制數，分兩組讀取，先讀第1組高8位，再讀第2組低6位。每組又分小兩次讀取，每次4位，最后一次是2位。
2．1 系統的數據采集接口電路硬件設計
圖4為以AT89C51為核心的SPP轉RS 232接口電路原理圖。AT89C51是一種帶4 KB閃速可編程只讀存儲器低功耗、低價格、高性能CMOS 8位單片機。單片機的P1端口與數字位移傳感的輸入端口相連，向傳感器中的A／D送入操作狀態，P2端口的高四位與傳感器的輸出端口相連，用于讀取A／D轉換的14位數據信息。
2．2 系統軟件設計
圖5為程序流程圖，其中圖5(a)為上位機主要通過運動控制器控制步進電機轉動程序流程圖，圖5(b)為系統反饋環節位移反饋程序流程圖。圖6為用VC編寫的上位機控制軟件界面，上位機控制軟件調用MSComm控件實現上位機與運動控制環節及位置反饋環節之間的串行通訊。上位機接收接口電路發送的14位數據，對這些數據進行移位和數據處理，最后實時地顯示在控制軟件界面上。
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